收藏 第一高楼记录不断刷新摩天大楼多高才算高?
- 发布时间:07-02 09:16
意大利建筑大师大卫·费希尔刚刚揭晓了他在阿联酋迪拜的设计:世界上第一座新型绿色动态建筑,420米高、共80层的旋转摩天楼。这座摩天大厦的最独特之处在于,每一层都能独立旋转,整体外观每时每刻都随风而变,并且通过风力涡轮机和太阳能电池板实现电力自给自足。该旋转摩天楼工程总造价约7亿美元,将于2010年竣工。
从迪拜到纽约到莫斯科,国际大都市正在掀起一股“摩天大楼,谁与争高”的建筑高潮。摩天大厦究竟利弊几何,专家们也见仁见智。美国SOM(Skidmore,Owings&Merrill)建筑设计事务所首席结构工程师比尔·贝克坚信,建造高层建筑不仅安全,而且对于防止绿地的不断减少也十分必要:“大城市高楼林立的好处很多,人们可以更便利地利用各种公共交通和设施,甚至走着就可以去吃午饭了。”
世界高层建筑与城市住宅协会主席,同时也是奥雅纳工程顾问公司纽约总部的负责人,大卫·斯科特也认为:“高层建筑的密集分布能够提供给城市生活方方面面的好处和便利。不仅能够减少像汽车这样的交通工具的需求量,而且在冬天的时候,更易于集中吸收余热以起到保暖的作用;能够节省更多地表空间,减少城郊的‘无计划扩张’。”但SOM建筑设计事务所建筑师乔治·伊夫塔希欧却觉得真正的原因其实还在于人们对于摩天大楼本身的情有独钟,他说:“在很大程度上,摩天大厦就是‘自尊自豪’的象征,就是成功的标志。”
建筑材料的简单堆积?
正在建造中的阿联酋迪拜大厦不久前还是世界上所知的最高大楼的纪录保持者,等到竣工,这座摩天大楼将能够达到800米高度,在60英里远的地方就能看到它的尖顶。然而,沙特阿拉伯吉达的红海港口附近将建成一座1600米高楼建筑的消息,立刻刷新了这个纪录。这座“一哩塔”,相当于纽约四个“帝国大厦”逐个垒起来那么高。
一哩塔”的建筑构想,是一个叫做阿勒瓦利德·本·塔拉勒的阿拉伯人脑中迸发出来的念头。他是沙特皇室成员之一,也是伦敦瑟沃伊酒店的拥有者。根据《福布斯》杂志的介绍,此人身家高达110亿美元,是全世界排名第19位的富翁。而这座高达一哩的建筑将授权英国海德工程顾问公司建造,预计花费将达50亿美元。
该建筑还将会是各种高端科技的“魔力秀场”。一个由计算机控制的巨型减震器将大大抵御由巨大风力造成的令人眩晕的摇晃感。还有,在其主建筑的两侧将附建两个小型的“子建筑”以起到稳固整体结构的作用。
马格努森·克雷蒙斯克结构顾问公司以在高层建筑结构设计方面而闻名,他们的主管罗恩·克雷蒙克颇为惊叹地表示:“建造如此巨型的建筑,将要花费的惊人物力和高新技术难以想象!”
该建筑所用材料之多也令人难以置信。举个例子来说,光是加固结构所用的31000吨钢条,如果将其首尾相接的话,竟能够环绕整个地球的四分之一。整幢大楼要全部完工,将使用23万立方米的混凝土,重量达到50万吨。
摩天大楼究竟能建到多高?
一幢大楼要建得如此之高,所要考虑的绝不仅仅是材料的问题。一般建造传统高楼建筑所需大型的机械设备,比如,那些固定在地面上的起重机,其运送重量和可以到达的高度都是有限的,要建造如此高度的摩天大厦,就非得使用直升机来将建筑材料运送到更高的高度了。
一幢摩天大楼究竟能建到多高呢?真的能够“高耸入云”吗?世界高层建筑与城市住宅协会主席,同时也是奥雅纳工程顾问公司纽约总部的负责人大卫·斯科特就认为,并没有一个绝对的高度可言,他认为那些高楼说到底不过就是大量建筑材料的堆砌,其实并不需要多高的技术水平,仅仅需要大笔巨额资金的投入而已。
但是,工程学家和建筑师们却还在不断地估测摩天楼到底能建到多高。法兰克·洛伊莱特也曾设计过一幢高度达到一哩的高层建筑,取名叫做“伊利诺斯”,并预备在芝加哥建造。此构想在1956年的时候就被提起过,当时之所以没有实施,许多专家认为根本问题就是在于缺乏足够的资金投入,而并不是技术水平的限制。
当然,资金的缺乏也并不是唯一的限制因素,高楼内部的电梯配置技术也无法过关。一个明显的问题就在于升降电梯所用的电缆,要升上一哩高度的话,这样的电缆就必须能达到足够的重量,具有足够的承载力才行。像正在兴建的迪拜大厦里就不存在能够从底层直升到顶层的电梯。
这当中当然也考虑到了人类自身身体条件的限制。如果真的有一架电梯以每小时250米的时速来回升降的话,那么我们就很有可能因为气压高低的骤变而晕倒。
如何应对自然灾害和“人为灾难”?
接下来要考虑的就是建筑本身的稳定性问题。大多数的摩天大楼在强大风力的影响下,顶多也只是会轻微摇晃几下,不至于坍塌。但是此时,在高楼里的人即使没有明显的恶心或呕吐感,也会觉得很不舒服。因此高层建筑就需要足够强大而坚固的轴心结构来支撑。
迪拜大厦就有一个用以支撑整幢建筑的混凝土中心结构,分别由三个支点伸展开来而形成三片翼状的“三脚架”样式。当强大风力来袭,即使当中两片翼状结构都无法抵御,那么第三片必定也能够起到支撑稳固的作用。台北的101大楼顶层也有一个重达730吨的“钟摆状”结构用以保持大楼最高层部分的稳定性。
其实更难对付的是像地震这样的自然灾害。在地震高发区,比如加利福尼亚,对高楼建筑及其内部的配备设施是具有相当严格的限制和规定的。而当中,最常见的高楼抗震方法之一就是抗震设施的配备,特别是“减震器”的安装,即利用大型的液压装置来吸收地震造成的强大震力或把其震力转向与地震震动相反的方向。
可是现如今,还要防范的是“人为灾难”——恐怖主义的袭击。而摩天大厦,因为是一个国家或城市的标志物和象征,而且里面往往人数众多,很容易成为恐怖分子的袭击目标。“9·11事件”造成的纽约标志性建筑——世贸大厦的倒塌就给了我们很深刻的教训。为了减少高楼坍塌的可能性,建筑师可以在高楼内部的结构设计上下些工夫。比如高层建筑内的防烟楼梯间,其空间可以设置得更大一些以备更好地进行紧急疏散之用。通风系统的设计必须能够使烟雾及时排出,而不是像烟囱那样使其不断地往上蹿。